GhostChemist
Expert
- Language
- 🇬🇧
- Joined
- Nov 20, 2022
- Messages
- 114
- Reaction score
- 246
- Points
- 43
Sinteza efedrinovega hidroklorida poteka v skladu s shemo 1.
Shema 1
Shema 1
Izvedli smo 3 sinteze efedrina z 1, 1,5 in 2 ekvivalentoma NaBH4 do metkatinona
Izhodiščni reagenti in materiali za eno sintezo:
- 10 g prečiščenega metkatinon hidroklorida
- 40-50 ml 88-odstotnega etanola
- 2 g (1 ekvivalent (Eq)), 2,95 g (1,5 Eq) in 3,7 g (2 Eq) natrijevega borohidrida
- 300 ml destilirane vode
- 250-300 + 20 mL diklorometana (DCM)
- 15 mL 14-odstotne klorovodikove kisline
- 10-15 mL etil acetata
- 10 mL hladnega acetona (temperatura ne presega -5 °C)
- Magnetno mešalo z gretjem
- 1 L bučka s tremi grli
- čaše
- ločevalni lijak
- Povratni kondenzator
- Termometer
- Stekleni zamaški
- pH indikatorski papir.
- 31
Sinteza efedrinovega hidroklorida preko NaBH4 iz efedrinovega hidroklorida.
Izhodiščne sestavine so predstavljene na sliki 1.
Slika 1
V erlenmajerico damo metkatinonov hidroklorid in dodamo etanol, dokler se ne raztopi. Slika 2
Slika 2
Po popolnem raztapljanju metkatinona se v zelo majhnih odmerkih doda natrijev borohidrid. Temperatura reakcijske mešanice mora biti med 20 in 30 °C. Slika 3
Slika 3
Po dodatku celotne količine natrijevega borohidrida reakcijsko zmes mešamo 24 ur. Slika 4
Slika 4
Po 24 urah reakcijski zmesi dodamo 200 ml vode, dokler se večina oborine ne raztopi. Slika 5
Slika 5
Po dodajanju vode zmes mešamo približno 20-30 minut. Slika 6
Slika 6
Dobljeni raztopini dodamo 50 ml DCM. Slika 7
Slika 7
Mešanico z dodanim DCM smo mešali 5-10 minut. Slika 8
Slika 8
Dobljeno zmes prenesemo v odmerkih 50-100 ml v ločevalni lij in ekstrahiramo z dodatnimi odmerki DCM. Skupna prostornina DCM za ekstrakcijo je 250-300 mL. Slika 9
Slika 9
Dobljeni ekstrakt efedrina v DCM prenesemo v erlenmajerico in dodamo 50 mL vode. Ekstrakt v DCM mora imeti alkalen pH. Slika 10
Slika 10
Reakcijski mešanici po kapljicah dodajamo 14 % klorovodikovo kislino (12-17 mL v poskusu 1,5 eq in za Met-redukcijo), dokler ne dobimo enakomerno rahlo kislega pH. Slika 11
Slika 11
Po dodajanju raztopine klorovodikove kisline in doseganju stabilnega rahlo kislega pH smo reakcijsko zmes mešali 30-40 minut. Slika 12
Slika 12
Po 30-40 minutah mešanja se zmes loči. Slika 13
Slika 13
Plast DCM smo ločili in ponovno dodali 50 mL vode, da smo ekstrahirali efedrin hidroklorid. Če ima raztopina alkalen ali nevtralen pH, se doda majhen del klorovodikove kisline. pH mora biti rahlo kisel. Slika 14
Slika 14
Vodni plasti s kislim pH združimo in jima dodamo 20 ml DCM za čiščenje od organskih nečistoč. Slika 15
Slika 15
Mešanico pretresemo in pustimo, da se plasti ločijo v ločilnem lijaku. Slika 16
Slika 16
Plast DCM smo zavrgli. Vodno plast smo filtrirali skozi papirnati filter. Slika 17
Slika 17
Prefiltrirano raztopino smo uparili pri temperaturi 100-130 °C. Slika 18
Slika 18
Izhlapevanje se nadaljuje, dokler ne pride do kristalizacije. Slika 19
Slika 19
Za potrditev identitete efedrina je bil opravljen kvalitativni test. Vodni raztopini kristala se doda nekaj ml raztopine CuSO4, nekaj kapljic raztopine NaOH in 2-3 ml etil acetata. Efedrin se v eterični plasti (epruveta 2) obarva rožnato. V primerjavi z metkatinonom takšna reakcija ni vidna (epruveta 1). Poleg tega se pri segrevanju pridobljenega produkta z raztopino K3[Fe(CN)6] in alkalije pojavi vonj po benzaldehidu, kar kaže na prisotnost efedrina. Kristali efedrin hidroklorida imajo grenak okus. Slika 20
Slika 20
Kristale prenesemo na filter in jih obdelamo z mešanico 15 ml etil acetata in 10 ml hladnega acetona (ne več kot -5 °C). Mešanico hitro in temeljito premešamo. Kristali se usedajo 20-30 sekund, nato pa se vakuumsko filtrirajo. Izprane kristale posušimo na zraku. Slika 21
Slika 21
Izkoristek efedrin hidroklorida je 6,1-7,6 g ali 60-75 %.
Analiza
Reagenti in materiali
- Sinteza efedrin hidroklorida z 1,5 Eq; 2 Eq in 1 Eq NaBH4
- Simonov reagent (2-odstotna vodna raztopina Na2CO3; 1-odstotna vodna raztopina natrijevega nitroprusida Na2[Fe(CN)5NO]*2H2O; raztopina acetaldehida v etanolu)
- reagent za Chen-Kao reakcijo (1 % vodna raztopina ocetne kisline; 1 % vodna raztopina CuSO4*5H2O; 2N vodna raztopina NaOH)
- Reagent ninhidrin (10 % raztopina ninhidrina v etanolu)
- NaOH
- Etil acetat
- Etanol 88%
- TLC Silikagel
- UV-lampa
- Steklene Pasteurjeve pipete
- Refraktometer
- Očala za opazovanje
- Merilna bučka 100 ml 20 ℃ (B)
- Destilirana voda
Pridobljeni so bili 3 vzorci sinteze efedrinskega hidroklorida z 1,5 Eq; 2 Eq in 1 Eq NaBH4. Slika 22
Slika 22
Vse dobljene vzorce efedrinovega hidroklorida smo testirali s kvalitativno Simonovo reakcijo. Vsi vzorci efedrina so pokazali negativno reakcijo na prisotnost metamfetamina. Za primerjavo je bila izvedena kontrolna določitev. Tudi metkat ni pokazal kvalitativne Simonove reakcije; možno je, da ni specifičen za katinone. Slika 23
Slika 23
Nato je bila izvedena Chenova reakcija. Vsi vzorci efedrin hidroklorida in vzorec metkatinona so pokazali pozitivne reakcije. Slika 24
Slika 24
Pridobljene vzorce efedrinovega hidroklorida smo testirali s tankoslojno kromatografijo z vizualizacijo pod UV svetilko. Pripravljene vodne raztopine efedrinovega hidroklorida smo nanesli na ploščo in posušili. Slika 25
Slika 25
Nato smo ploščo postavili v mešanico topil (50 ml 88-odstotnega etanola, 25 ml vode, 5 ml etil acetata in 20 ml 0,5-odstotne raztopine NaOH). Slika 26
Slika 26
Pod UV-žarčenjem so vidne le sledi glavne snovi. Slika 27
Slika 27
Drugi kromatogram smo dobili v mešanici topil iz 70 ml 88 % etanola in 10 ml etil acetata. Slika 28
Slika 28
Vizualizacija pod UV svetilko je pokazala prisotnost ene same komponente in zelo majhne količine nečistoč. Slika 29
Slika 29
Nato smo ploščo poškropili z raztopino ninhidrina. Slika 30
Slika 30
Ploščo smo posušili, vizualizacijo pa izvedli s segrevanjem plošče na 120 °C. Slika 31
Slika 31
Glede na zelo tesno kemijsko povezavo med metkatinonom in efedrinom je doseganje jasne ločitve na kromatogramu precej zahtevno. Najbolj zanesljiva metoda je merjenje lomnega količnika vodnih raztopin efedrina, pripravljenih z natančno določenimi koncentracijami. V ta namen smo pripravili raztopine s koncentracijami: 1. vzorec - 1,5 Eq 1 % (1 g v 100 ml), 2. vzorec - 2 Eq 5 % (5 g v 100 ml), 3. vzorec - 1 Eq 8 % (8 g v 100 ml). Slika 32
Slika 32
Vrednosti lomnega količnika za raztopine efedrinovega hidroklorida z natančno določenimi koncentracijami so podane v preglednici 1.
Preglednica 1. Koncentracije raztopin efedrinovega hidroklorida in lomni količnik
Indeks loma nD20 | Koncentracije efedrinovega hidroklorida, % |
1.334 | 0.5 |
1.335 | 1 |
1.336 | 1.5 |
1.337 | 2 |
1.338 | 2.5 |
1.339 | 3 |
1.340 | 3.5 |
1.341 | 4 |
1.342 | 4.5 |
1.343 | 5 |
1.344 | 5.5 |
1.345 | 6 |
1.346 | 6.5 |
1.347 | 7.5 |
1.348 | 8 |
1.349 | 8.5 |
1.350 | 9 |
1.351 | 9.5 |
1.352 | 10 |
1.353 | 10.5 |
Za raztopino 1,5 Eq s koncentracijo 1 % je bil lomni količnik 1,3349. Slika 33
Slika 33
Za raztopino 2 Eq s koncentracijo 5 % je bil lomni količnik 1,3429. Slika 34
Slika 34
Za raztopino 1 Eq s koncentracijo 8 % je bil lomni količnik 1,3493. Slika 35
Slika 35
Na podlagi dobljenih podatkov uporaba 1 ekvivalenta natrijevega borohidrida vodi do prisotnosti nečistoč v vzorcu po sintezi. Za popolno redukcijo metkatinona v efedrin je treba uporabiti najmanj 1,5 ekvivalenta borohidrida. Spekter Ramanove spektroskopije racemičnega vzorca efedrinovega hidroklorida je prikazanna sliki 36.
Slika 36
Last edited by a moderator: